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Verfahren zur Herstellung eines härtbaren Pressstoffes
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Kunstharz in einer anderen Stufe, sondern auch die Menge des in jeder der Stufen anzuwendenden voneinander verschiedenen Bindemittels von Bedeutung.
Von den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Presspulvern, bei welchen beispielsweise auch schon Mischungen zweier verschiedener plastischer Stoffe, wie von Harz mit Kautschuk unter Mitverwendung eines Füllstoffes verwendet wurden, unterscheidet sich die Erfindung durch die besondere Massnahme der Anwendung eines doppelten Überzuges unter Verwendung von zwei besonderen Arten von Überzugs-bzw. Imprägnierungsmitteln.
Hiebei handelt es sich bei Aufbringung des ersten Überzuges oder der Imprägnierung nicht darum, nur die Oberfläche des Füllstoffes zu appretieren, um sie zur Aufbringung des zweiten Überzuges geeigneter zu machen ; vielmehr wird erfindungsgemäss das Füllmittel schon in der ersten Stufe derart überzogen oder imprägniert, dass es für sich ein verpressbares Pulver ergibt, welches dann in der zweiten Stufe in gleicher Art mit dem zweiten Bindemittel überzogen bzw. imprägniert wird. In dieser Weise erhält man erfindungsgemäss Pressmassen, welche Presslinge von wesentlich verbesserten Eigen- schaften liefern.
Die Teilchengrösse der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung erhaltenen Pressmassen hängt im wesentlichen von der Natur des ver- wendeten Füllmaterials ab. Hat z. B. der Füllstoff eine mehr oder weniger pulverige Form, so wird die erhaltene Masse die gleiche Eigenschaft haben ; hat der Füllstoff faserige Struktur und besteht er z. B. aus kleinen Bundelü oder Abschnitten eines faserigen Materials, so wird auch die erhaltene
Masse eine ähnliche Form besitzen.
Vorzugsweise werden die Teilchen des Füll- stoffes nach Aufbringen des ersten Überzuges getrocknet, oder annähernd getrocknet ; bevor der zweite Überzug aufgebracht wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Füllmaterial nach dem ersten Überzug aus einem verpressbaren Kautschukpulver und die
Flüssigkeit, die für den zweiten Überzug ver- wendet wird, aus einer Lösung eines Kunstharzes der wärmehärtbaren Type. So kann das verpress- bare Kautschukpulver aus einem inaktiven Füll- mittel, wie Holzmehl, Sägemehl, Holzwolle,
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Kork oder Faserstoffen und einer Mischung von Natur-, Regenerat-oder synthetischem Kautschuk (z. B. polymerisiertem Chloropren), vegetabilischen oder tierischen Proteinsubstanzen, z. B.
Kasein, Sojabohnenprotein und Albumin, vorzugsweise in der Form von Blutalbumin, die an den Oberflächen des inaktiven Füllstoffes abgeschieden sind, bestehen.
Nach einer anderen Ausführungsform kann der Füllstoff zuerst mit Kunstharz überzogen werden, wobei die Flüssigkeit für den zweiten Überzug aus einer Lösung, Dispersion oder Emulsion von Naturkautschuk, synthetischem Kautschuk (z. B. polymerisiertem Chloropren), Regeneratkautschuk oder von Mischungen dieser bestehen kann.
Ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines zusammengesetzten Presspulvers gemäss der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Nach diesem Beispiel werden die Komponenten A, B, C, D, E, und F vorerst in der beschriebenen Weise bereitet.
A. 18 kg Sägespäne, Holzmehl, Holzwolle oder - späne, Holzfaserstoif oder ein anderer bekannter Füllstoff.
B. 1-1 kg Kasein einer Korngrösse entsprechend einer Maschenweite von 12 bis 14 Maschen pro cm2 werden in 3-4-4'5 kg Wasser eingebracht, in einer Mischmaschine gut vermischt und 10 Minuten stehen gelassen, damit das Kasein das Wasser absorbieren kann. Dann werden 181 g Calciumhydroxyd in einer kleinen Menge Wasser hinzugefügt.
C. 2 3 kg lösliches Blutalbumin, 3-6-5-4 kg Wasser, 125 g Ammoniumhydroxyd (spezifisches Gewicht 0-90), 450 g Formaldehyd (30%). Das Blutalbumin wird vor dem Umrühren 2-3 Stunden im Wasser weichen gelassen. Hierauf setzt man unter Umrühren das Ammoniumhydroxyd zu.
Anschliessend wird der Formaldehyd vorsichtig zugegeben, wobei rasch und kräftig durchzumischen ist. Diese Mischung verdickt sich zu einer festen Gallerte, wird aber nach ein bis zwei Stunden wieder flüssig.
D. 4-5 5 I Latex (60% Kautschukgehalt) werden mit Vulkanisierungsmitteln, Beschleunigern und Antioxydantien in der herkömmlichen Weise gemischt. Dazu fügt man 4-5--6-8 kg eines gebräuchlichen Schutzkolloids in der Form einer eigen mit Borat versetzten Kaseinleimlösung.
Wahlweise kann eine 10% ige Kaseinleimlösung wie in Mischung B"verwendet werden.
E. 9-7 kg einer 10% eigen Ammoniumalaunlösung (in heissem Wasser) oder eines anderen geeigneten bekannten Koagulierungsmittels.
F. 9-0 kg einer 50% igen Lösung von wasserlöslichem Phenolharz.
Das Füllmittel A wird zuerst in eine mit Rührwerk ausgerüstete Mischmaschine gebracht ; die Lösungen B, C und D werden unter fortgesetztem Rühren des Füllmittels langsam nacheinander zugegeben. Das Rühren wird solange fortgesetzt, bis das Füllmittel durch die Lösungen vollkommen durchfeuchtet ion. Hierauf wird das Koagulations- mittel E unter ständigem Rühren der Mischung zugesetzt. Die Mischung wird dann in einem warmen Trockenluftstrom bei 26-32 C getrocknet, bis ihr Feuchtigkeitsgehalt auf 10-14% herabgesetzt ist. Nun wird die Lösung F den nach den obigen Angaben hergestellten, überzogenen Partikelchen einverleibt, um alle Teilchen mit der Harzlösung nochmals wirksam zu überziehen.
Die erhaltene Masse wird dann wie oben in einem Warmluftstrom von 26 bis 32 C getrocknet, bis der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung auf 5-10% gesunken ist. Bei beiden Trocknungsvorgängen wird vorzugsweise eine rotierende Trommel verwendet, um ein Zusammenballen der Teilchen des Füllstoffes während des Trocknens zu vermeiden.
Das so erhaltene, getrocknete Pulver lässt sich in gleicher Weise wie die gebräuchlichen Harzpresspulver verpressen. Ein bekanntes Formschmiermittel für Pressmassen, wie z. B. Aluminiumstearat, kann der Mischung zugesetzt werden oder es kann wahlweise die Form mit einem solchen Mittel geschmiert werden.
Zweckmässigerweise wird das Pressen in einer Heisspresse bei Temperaturen von 126'bis 160 C und unter Drucken von 30 bis 160 kg pro C"'l2 durcheführt. Die Härtedauer beträgt ungefähr 1 Minuten je Millimeter Dicke. Für flache Gegenstände, wie z. B. Tafeln, kann ein niedrigerer Druck genügen, während bei Gegenständen von unregelmässiger Gestalt ein Press- druck von 160 kg pro cm2 und selbst darüber zweckmässig ist. Das Presspulver kann vor dem Pressen auf die gebräuchliche Art in Tabletten geformt werden.
Die Menge jedes der Bindemittel B, C, D und F kann in geeigneter Weise so erhöht werden, dass die besondere Eigenart eines der Bindemittel überwiegt. So kann z. B. die Menge der Komponente D erhöht werden, so dass die Biegsamkeit des Kautschuks in dem fertigen Pressprodukt vorherrscht. Anderseits kann die Menge der Mischung F erhöht werden, damit die Härte und die glänzende Appretur des Kunstharzes überwiegen. Es sei bemerkt, dass die Mischungen B und C auch weggelassen werden können. Werden die Albumin-und Kaseinkomponenten fortgelassen, so ist es ratsam, den Latexgehalt auf etwa 6-3 kg und die Lösung E in entsprechendem Verhältnis zu erhöhen. Bei Zusatz der Lösungen B und C ist es vorteilhaft, das Kasein in Form eines hitzereaktiven Kaseinleimes, der Härte-und, bzw. oder unlöslichmachende Mittel enthalten kann, zu verwenden.
Gleicherweise ist es angezeigt, das Albumin in Form eines hitzereaktiven Blut-
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einer geringeren Menge für gröbere Teilchen erforderlich sein.
In dem vorstehenden Beispiel kann der Kautschuk in Mischung D aus einer Mischung von Latex und einer kompoundierten Dispersion von Regeneratkautschuk oder aus dispergiertem Regeneratkautschuk allein bestehen. Es mag dann notwendig sein, die Mischung E im Verhältnis zu dem angewendeten kleineren Gehalt an naturlichem Latex zu vermindern oder sie überhaupt wegzulassen, wenn kein natürlicher Latex verwendet wird. Ausserdem enthält bei Verwendung einer gebräuchlichen kompoundierten Dispersion von Regneratkautschuk dieser schon das übliche Schutzkolloid, weshalb es in diesem Falle nicht erforderlich ist, eine 10% igue Kaseinlösung zuzusetzen.
Die Regeneratdispersion soll einen genügend niedrigen Gehalt an Feststoffen aufweisen oder in diesem Sinne verändert werden, damit gewährleistet wird, dass alle Teilchen des inerten Füllmittels durch die Dispersion tatsächlich durchfeuchtet werden.
Im obigen Beispiel kann der Kautschuk in der Mischung D auch aus einer Mischung von natürlichem Kautschuklatex und einem synthetischen Latex, wie polymerisiertem Cloropren (z. B. unter der Marke"Neoprene"im Handel), oder aus synthetischem Latex allein, bestehen. Wird ein natürlicher Latex verwendet, so empfiehlt es sich, dass das in Mischung D erwähnte Schutzkolloid eine 10% ige ammoniakalische Kaseinlösung ist.
Der Pressstoff kann im Zuge der Herstellung des zusammengesetzten Pulvers mit jedem gewünschten färbenden Mittel versetzt werden.
In einem anderen Beispiel ist der wirksame Füllstoff erfindungsgemäss mit Phenolharz imprägniert, während das Material des zweiten Überzuges aus Kautschuk besteht. Das Pulver kann aus den gleichen Komponenten, wie im vorhergehenden Beispiel erläutert, gewonnen werden, wobei aber die Reihenfolge der Zusätze wie folgt verändert wird : Zuerst gibt man die Harzlösung F zum Füllstoff A, worauf die Mischung getrocknet wird. Dann werden die Lösungen B, C und D und endlich das Koagulationsmittel E zugesetzt und die Mischung, wie oben beschrieben, getrocknet, um den Feuchtigkeitsgehalt derselben auf 5-10% herabzusetzen.
An Stelle von Holz kann jede andere bekannte Art von inaktiven Füllstoffen benützt werden.
So ist es z. B. möglich, die Erfindung zur Herstellung von gepressten Schleifscheiben anzuwenden, in welchem Falle der inaktive Füllstoff aus pulverförmigen Schleifmittel, aus welchen die Scheibe hergestellt wird, besteht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines härtbaren Pressstoffes aus faserigen organischen Füllstoffen und einer Mehrzahl von Bindemitteln verschiedener Art, dadurch gekennzeichnet, dass lose Teilchen des Füllstoffes in einer ersten Stufe mit natürlichem Kautschuk oder synthetischem kautschukähnlichem Material und hernach in einer zweiten Stufe mit härtbarem Kunstharz oder mit diesen beiden Bindemitteln in umgekehrter Reihenfolge überzogen bzw. imprägniert werden, wobei die Art und Menge des Bindemittels derart gewählt wird, dass der erhaltene Pressstoff schon in der ersten Stufe für sich verpressbar und unter
Hitze und Druck härtbar ist.